第2章 第5节 液体（word教参)-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修 第三册（人教版2019）

第5节　液体 [学习目标] 1.了解液体的表面张力现象，能解释液体表面张力产生的原因（科学思维）.2.了解浸润和不浸润现象及毛细现象产生的原因（物理观念）.3.了解液晶的特点及其应用（物理观念）. 知识点一　　液体的表面张力 1.表面层：液体表面跟　气体　接触的薄层. 2.表面张力：（1）定义：在表面层，分子比较　稀疏　，分子间的作用力表现为　引力　，这种力使液体表面　绷紧　，叫作液体的表面张力. （2）方向：总是跟液体　相切　，且与分界面　垂直　. 知识点二　　浸润和不浸润 1.浸润和不浸润 （1）浸润：一种液体会　润湿　某种固体并　附着　在固体的表面上的现象. （2）不浸润：一种液体不会　润湿　某种固体，　不会附着　在这种固体的表面上的现象. （3）当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用　强　时，液体能够浸润固体.反之，液体则不浸润固体. 2.毛细现象：浸润液体在细管中　上升　的现象，以及不浸润液体在细管中　下降　的现象. 探究点一　　液晶 1.液晶：是介于固态和液态之间的一种物质状态. 2.特点：（1）液晶态既具有液体的　流动　性，又在一定程度上具有晶体分子的　规则　排列的性质. （2）具有光学各向　异　性. 1.判断下列说法的正误. （1）木块浮在水面上是液体表面张力的原因. （　×　） （2）若某种液体浸润某一固体，那么它对所有固体都浸润. （　×　） （3）毛细管插入水中，管的内径越大，管内水面升高的越高. （　×　） （4）液晶在任何条件下，都表现出各向异性. （　×　） 2.要增强雨伞的防水作用，伞面可选择对水是　不浸润　（选填“浸润”或“不浸润”）的布料；布料经纬线间空隙很小，小水珠落在伞面上由于　表面张力　的作用，不能透过空隙. 探究点一　　液体的表面张力 【情境导学】如图所示是液体表面附近分子分布的大致情况.请结合图片思考： （1）液体表面层内的分子间距离和分子力各有什么特点？ （2）小昆虫、缝衣针在水面上不下沉与小木块浮在水面上的道理相同吗？ 答案　（1）液体表面层内分子间距离大于r0，分子间作用力表现为引力. （2）不同.小昆虫、缝衣针能在水面上不下沉是液体表面张力在起作用.小木块浮在水面上是重力和水的浮力平衡的结果. 【知识拓展】 1.液体表面张力的成因分析 液体表面层分子比较稀疏，分子间的作用力表现为引力，该引力使液面产生了表面张力，使液体表面形成一层绷紧的膜. 2.表面张力及其作用 （1）表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小.而在体积相同的条件下，球形的表面积最小.例如，吹出的肥皂泡呈球形，滴在洁净玻璃板上的水银滴呈球形（但由于受重力的影响，往往呈扁球形，在完全失重条件下才呈球形）. （2）表面张力的大小除了跟边界线长度有关外，还跟液体的种类、温度有关. （3）表面张力的方向：和液面相切，垂直于液面上的各条分界线，如图所示. 【例题1】如图所示，金属框上阴影部分表示肥皂膜，它被棉线分割成a、b两部分.若肥皂膜的a部分用热针刺破，棉线的形状是下图中的哪一个（　　） 　A 　B 　C 　D 思维导引：表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，球形的表面积最小. 答案　A　 解析　液体表面的分子数目较少，分子间距大于r0，分子间表现为引力，即液体的表面张力，表面张力的作用效果是使液体的表面积减小，因此若将肥皂膜的a部分用热针刺破，b部分液体由于表面张力作用，表面积缩小将细线绷紧，故呈现图A所示的形状，选项A正确，B、C、D错误. 【变式1】（多选）下列现象中，能说明液体存在表面张力的有（　　） A.水黾（一种昆虫）可以停在水面上 B.叶面上的露珠呈球形 C.滴入水中的红墨水很快散开 D.悬浮在水中的花粉做无规则运动 答案　AB　 解析　由于表面张力的存在，使得液体表面如同一张绷紧的橡皮膜，富有弹性且具有使液体收缩到最小的趋势，水黾可以停在水面上，叶面上的露珠呈球形都是由于存在表面张力造成的，选项A、B正确；滴入水中的红墨水很快散开是扩散现象，悬浮在水中的花粉做无规则运动是由于水分子在做无规则运动造成的，选项C、D错误. 探究点二　　浸润和不浸润 【情境导学】如图所示，在灌溉完土地后农民伯伯往往利用翻松地表土壤的方法来保存土壤里的水分，你知道这是为什么吗？ 答案　把地表土壤锄松，破坏了土壤表层的毛细管，地下的水分就不会沿毛细管上升到地面而被蒸发掉. 【知识拓展】 1.浸润和不浸润现象成因分析 （1）附着层内分子受力情况：液体和固体接触时，附着层的液体分子除受液体内部的分子吸引外，还受到固体分子的吸引. （2）浸润的成因：当固体分子吸引力大于液体内部分子力时，附着层内液体分子比液体内部分子稠密，附着层中分子之间表现为斥力，具有